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1、紧固件的性能与材料,第三部分一、紧固件材料的选择,一）外螺纹紧固件性能标准对材料的要求,1、GB/T 3098-2000（ISO898-1）对外螺纹紧固件中的螺栓、螺钉、螺柱的用材料提出一个较为宽泛的原则。这也只是一个原则，也是我们选材料时应遵守的一个基本原则，但它并没有钢号规定，下一页是这个材料表。,原则归原则，我们该如何具体地选材料呢，这并不是我要卖什么关子，因为这个涉及的并不是一个那么简单的一一对应关系，因为我们跟设计紧固件不同我们是要制紧固件，对于设计者来说了解一些料的知识用途及一些价格，然后就可以根据他所设计的系统或是连接部位的需要选取一个强度等级，这时可以给一个指导性的材料牌号，或
2、者常常就不给了，材料牌号由制造来确定了，比如它给一个10.9-ISO898-1，就可以了，如下面的产品图：,在些可以看到这一点,这也是把皮球踢给了制造者，而作为制造者又该如何应对呢，这就要求制造者对材料的性能应用范围有一个较为清晰的了解才是。那我们就从头来了解吧。从众多的钢铁材料、合金或者塑料中选择正确的材料去制造紧固件通常看来也许是个令人头痛的工作。但在实践中却并非如此。任何一个对材料的基本特性、功能以及局限性有着适当认知的人员都不应当觉得寻找适合工作环境的材料是一件极为困难的事。比方说，如果紧固件的主要功能是提供强度，那么就应当考虑选取钢材。,如果紧固件需要在腐蚀性的环境中工作，那么我们也
3、许首先要考虑的是采用有涂层的钢材；如果环境对紧固件的要求极为苛刻，那么就应该考虑不锈钢或者某种非铁合金。如果透磁性很重要，那么应当考虑奥氏体不锈钢、铝合金、铜合金，或者塑料。如果要求有较高的导电性能，则转用铝和铜。反之，如果主要考虑的是紧固件的绝缘性，那就要采用非金属材料。,如果要减轻紧固件的重量，铝制材料是首选。如果在减轻重量的同时还要求紧固件有较高的强度，那就要考虑采用钛金属了。如果紧固件是在高温或者低温的环境下工作，就需要考虑采用不锈钢，或者超耐热不锈钢。设计者的责任是评估出紧固件的预定工作环境，然后确定满足要求的紧固件应有的设计参数。在此种情况下，基本材料的选择范围就变得很狭小了。,每
4、一种基本材料，例如碳素钢，通常都含有大量的由多种化学成份构成的混合物。这些混合物可以被选作紧固件特有的原料。对这些原料进行制造技术和工艺上的适当调整，就有可能生产出满足所有要求的紧固件。下面我们就先介绍一下材料中的化学元素的具体功能,三、碳钢中各类元素对钢性质的影响：,1、碳（C）、提高钢件强度，尤其热处理性能；但随含碳量的增加塑性和韧性下降，会影响到钢件的冷镦性能和焊接性能。2、锰（Mn）、提高钢件强度，并在一定程度上提高可淬性，即在淬火时增加了淬硬渗入的强度，锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可焊性不利同时会影响电镀时对镀层的控制。在这里要插入一点题外话：细心的人可以发现老的GB6
5、478与新的6478的区别及国标冷镦钢与日本冷镦钢及美国冷镦钢的区别在很大程度上就是这个原因而造成一些不同，或者说是国产的冷镦钢“不好用”，其实在很大程成上就是国标的冷镦钢对Mn没有严格控制，而其它的则对Mn作了下限控制。,国标冷镦钢与国外冷镦钢有何关异,由上表中可以发现这么一个东西，一是Si的含量规定不同，另一个是Mn，上面我们说了，这个元素会影响到钢的淬透性。根据我多年的经验，从八十年代到前几年35K被广泛使用前，人们总是找不到原因，钢材老是出问题，问题主要是淬不上火，或是淬火硬度不够，但每批都会发现锰的含量有波动，可这又没有办法，它在国标范围之内，可是35K不同它的最低含量是0.6。所以总可以保证淬透性和淬火硬度。,3、镍（Ni）、提高钢件强度，改善低温下的韧性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理效果，减小氢脆的作用。4、铬（Cr）、提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蚀能力，并有利于高温下保持强度。5、钼（Mo）、能帮助控制可淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，提高高温下的抗拉强度有很大影响。6、硼（B）、能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应。7、矾（V）、细化奥氏体晶粒，改善韧性。8、硅（Si）、保证钢件强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。,
